内容正文:
第十三章 内能
一、单选题
1.“煅”表示在高温下对矿石等物料进行处理。下列实例与“煅”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A.热水取暖 B.钻木取火 C.擦燃火柴 D.搓手取暖
2.根据表中数据,下列判断正确的是( )
物质
熔点/℃
密度/(kg/m3)
比热容/[J/(kg•℃)]
铁
1535
7.9×103
0.46×103
铜
1083
8.9×103
0.39×103
铝
660
2.7×103
0.88×103
A.用铜质容器可以熔化铁块和铝块
B.体积相同的铁钉和铜钉所含的物质一样多
C.质量相等的铁块和铜块升高相同的温度,铁块吸收的热量多
D.铝块的质量发生变化,它的熔点、密度、比热容也发生变化
3.在“比较水和煤油的吸热情况”的实验中需要控制一些变量,这些变量不包括( )
A.相同规格的热源 B.相同质量的水和煤油
C.相同体积的水和煤油 D.使水和煤油升高相同的温度
4.如图所示为冷链生物冰袋,其使用场景非常广泛,包括蔬菜、水果等易腐易坏食品的冷藏运输。下列说法正确的是( )
A.因为冰袋温度低,所以它没有内能
B.冰袋中的物质在熔化过程中内能增加
C.冰袋使食品保持低温的原因是温度从食品转移到冰袋
D.冰袋使食品保持低温与冬天搓手取暖在改变内能的方式上是相同的
5.小华在母亲节为妈妈做了一桌美食,如图所示。下列对美食制作过程说法正确的是( )
A.煲汤时汤汁在沸腾过程中温度不变,内能不变
B.砂锅煲汤是通过做功的方式改变内能的
C.饭菜冷却后,饭菜的内能不为零
D.刚出锅的饭菜很烫,是因为此时饭菜含有的热量多
6.镓是一种金属,它的熔点是29.7℃。如图所示,小明将一块金属镓放在手心,发现金属镓过一会开始熔化,全部熔化后呈现稳定的液态,下列说法正确的是( )
A.镓熔化过程中的内能不变
B.镓刚放入手心时的温度是29.7℃
C.全部熔化后,手心中液态镓分子的运动速度保持不变
D.镓的内能改变方式与冬天室外水凝固改变内能的方式相同
7.下列有关分子动理论的说法不正确的是( )
A.槐花飘香,表明分子在不停地做无规则运动
B.墨水在热水中扩散得比凉水中快,表明温度越高,分子运动越剧烈
C.破镜不能重圆,是由于分子间存在斥力
D.水和酒精混合后总体积变小,说明物质的分子间存在间隙
8.把一块0℃的冰投入0℃的水中,周围的气温也是0℃,过了一段时间,情况如何( )
A.冰的质量减少,所得冰水混合物的温度高于0℃
B.水的质量减少,所得冰水混合物的温度低于0℃
C.冰和水的质量都没变,所得冰水混合物的温度仍为0℃
D.以上三种情况都有可能
二、填空题
9.一切物体,无论温度高低都具有 能。和物体运动状态无关,也可以理解为物体在任何情况下都具有内能。
10.科学家研究发现,物质是 的,但分到一定程度后,物质的化学性质会 ,科学家把能够保持物质化学性质的最小微粒称为 ,它直径的数量级一般为 m。
11.为了比较A、B两种液体的吸热能力,小金用完全相同的加热装置对质量分别为200g和800g的A、B两种液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象如图所示。根据图象信息可知,更适合做发动机的冷却液是 (选填“A”或“B”)种液体。
12.2024年第12届全国少数民族传统体育运动会在三亚举行,攀椰竞速是海南特色项目。当运动员沿着竖立在地面上的椰子树匀速下滑时,他的机械能 (选填“减小”、“不变”或“增大”)。在下滑过程中,他感到手心发烫,这是通过 的方法使其内能增加。
13.小明同学做探究改变物体内能的实验:如图所示,他用气筒向装有少量水的瓶内用力打气,瓶内气体的内能会 。当他向瓶中继续打气,瓶塞从瓶口处跳出时,观察到瓶内有白雾产生,这是由于瓶内的气体对外做功使其内能 ,温度降低而 。
三、实验题
14.利用图甲的装置“探究水沸腾时温度变化的特点”。
(1)打开酒精灯帽,可以闻到酒精的气味,这是 现象;
(2)按照实验规范要求,调整铁圈B确定其高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(3)实验中某时刻温度计的示数如图甲所示,此时水温是 ℃;
(4)图乙为某小组绘制的温度一时间图像,由图乙可知此时水的沸点是 ℃,水沸腾时温度变化的特点是 。
四、计算题
15.护城河雾霭升腾,坐上古色古香雕梁画栋的游船,围炉煮茶,恍若穿越千年时光。茶壶中装入 0.5kg 初温为 20℃的水,用火炉加热至 100℃,已知c水= 4.2×103J/(kg・℃),求水吸收的热量是多少?
16.某金属球在炉火中被加热到,然后迅速投入质量为、初温为的某种液体中,达到热平衡后金属球的温度为。已知金属球的比热容为,不计热损失。此过程中,金属球放出的热量为。
(1)求金属球的质量;
(2)求该液体的比热容;
(3)取出金属球后,金属球表面不沾有该液体。若该液体再吸收的热量,求该液体的末温。(该液体没有沸腾)
试卷第1页,共3页
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《第十三章 内能》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
C
C
B
C
D
C
C
1.A
【详解】改变物体内能的方式有两种:热传递和做功。“煅”是通过高温加热矿石,属于热传递;
A. 热水取暖时,热量从热水传递到人体,属于热传递,与“煅”方式相同,故A符合题意;
BCD.钻木取火、 擦燃火柴、搓手取暖均通过摩擦做功增大物体内能,属于做功改变内能,与“煅”方式不相同,故BCD不符合题意。
故选 A。
2.C
【详解】A.铜的熔点比铝的高,比铁的低,铜质容器可以熔化铝块,不能熔化铁块,故A错误;
B.铜的密度大于铁的密度,体积相同的铜钉所含的铜比铁钉所含的铁多,铜钉的质量大于铁钉的质量,故B错误;
C.铁的比热容大于铜的比热容,根据Q吸=cmΔt,质量相等的铁块和铜块升高相同的温度,铁块吸收的热量多,故C正确;
D.铝块的质量发生变化,它的熔点、密度、比热容都不会发生变化,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】A.为了确保水和煤油吸收相同的热量,必须用相同规格的热源和相同的容器,故A正确;
BC.实验中,需控制水和煤油的质量不变,因此取相同质量的水和煤油,不可以取相同体积的水和煤油,故B正确,C错误;
D.通过比较水和煤油在质量相等、升高相同的温度时吸收热量的多少来比较水和煤油的吸热情况,故应使水和煤油升高相同的温度,故D正确。
故选C。
4.B
【详解】A.任何物体都具有内能,因此冰袋也具有内能,故A错误;
B.冰袋熔化过程中需要吸收热量,内能会增加,故B正确;
C.根据热传递过程中热量传递的方向可知,冰袋使食品保持低温的原因是部分内能从食品转移到冰袋,故C错误;
D.冰袋使食品保持低温属于热传递改变内能,冬天搓手取暖属于做功改变内能,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】A.煲汤时汤汁在沸腾过程中虽然温度不变,但吸收热量,内能改变,故A错误;
B.砂锅煲汤时,汤从锅体吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式改变内能的,故B错误;
C.物体在任何时候都具有内能,饭菜冷却后,饭菜的内能不为零,故C正确;
D.刚出锅的饭菜很烫,说明饭菜温度高,热量是个过程量,不能表述为饭菜“含有”热量,故D错误。
故选C。
6.D
【详解】A.镓熔化过程中要吸收热量,内能增大,故A错误;
B.将一块金属镓放在手心,发现金属镓过一会开始熔化,镓刚放入手心时的温度低于29.7℃,故B错误;
C.人的体温约为37℃,全部熔化后,镓的温度会继续升高,手心中液态镓分子的无规则运动速度变大,故C错误;
D.镓在熔化时吸收热量,通过热传递来改变内能,冬天室外水凝固时放出热量,也是通过热传递来改变内能,镓的内能改变方式与冬天室外水凝固改变内能的方式相同,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】A.槐花飘香属于扩散现象,扩散现象表明分子在不停地做无规则运动,故A正确,不符合题意;
B.温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快,因此墨水滴在热水中比在冷水中扩散得快,故B正确,不符合题意;
C.破镜不能重圆,是由于物体分子间的距离过大,几乎无作用力,而不是由于分子间存在斥力,故C错误,符合题意;
D.因为分子间有间隙,水与酒精混合,水分子和酒精分子进入彼此的间隙,总体积会变小,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.C
【详解】把一块0℃的冰投入0℃的水中,周围的气温也是0℃,则温度相同,不会发生热传递,所以冰块不能吸热,水也不能放热,则冰块不会熔化,水也不会凝固。所以冰和水的质量都没变,所得冰水混合物的温度仍为0℃。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9.内
【详解】物体在任何情况下都有内能,与其他因素都无关。
10. 可分 改变 分子
【详解】[1][2][3][4]科学家研究发现,任何物质都是由极微小的粒子组成的,物质是可分的,但分到一定程度后,物质的化学性质会发生改变。这些粒子保持了物质原来的化学性质,把它叫做分子,分子都非常小,无法直接被人类的肉眼观察到,需要借助扫描隧道显微镜等工具才可以观察,它直径数量级一般为10-10m。
11.A
【详解】用相同的加热器加热,在相同时间内,加热器放出的热量是相同的,则两种液体吸收的热量是相同的,所以在0~8min内,A、B两液体吸收的热量是相同的,即QA∶QB=1∶1;由图可知,A、B两种液体升高的温度分别为ΔtA=40℃-20℃=20℃,ΔtB=30℃-20℃=10℃
A、B两液体的质量分别为mA=200g、mB=800g,由Q =cmΔt得,A、B两液体的比热容之比为
由于cA>cB,相同质量的A、B升高相同温度,A吸收的热量较多,所以A液体比B液体更适合作发动机的冷却液。
12. 减小 做功
【详解】[1]当运动员沿着竖立在地面上的椰子树匀速下滑时,运动员的质量不变、速度不变,故其动能不变;运动员的高度降低,则重力势能减小;则运动员的机械能减小。
[2]在下滑过程中,他感到手心发烫,手克服摩擦力做功,使得手的内能增加,温度升高,故他的手心会感到发烫,这是通过做功的方法使其内能增加的。
13. 增加 减少 液化
【详解】[1] 瓶子里装有一些酒精,用力打气,在瓶塞未跳起前,压缩瓶内的气体做功,瓶内气体的内能增加。
[2][3]继续打气,当瓶塞跳起时,瓶内气体对瓶塞做功,瓶内气体的内能减少,温度降低,使瓶内的水蒸气液化成小水珠,出现白气。
14.(1)扩散
(2)需要
(3)93
(4) 99 温度保持不变
【详解】(1)打开酒精灯灯帽,会闻到酒精的气味,这是因为酒精分子不停地做无规则运动散发到空气中,是扩散现象。
(2)实验时,需要利用酒精灯的外焰加热,所以组装实验装置时,需要点燃酒精灯,观察火焰的外焰与铁圈的位置来调整铁圈B的高度。
(3)由图甲可知,温度计的分度值为1℃,则温度计示数为93℃。
(4)[1][2] 根据实验现象可知,液体沸腾时的特点是温度不变、继续吸热,由图乙可知,水沸腾时保持99℃不变,故水的沸点为99℃。
15.1.68×105J
【详解】水吸收的热量是
16.(1)
(2)
(3)
【详解】解:(1)金属球的质量:
(2)不计热量损失,该液体吸收的热量:
该液体的比热容:
(3)该液体再吸收的热量后,该液体升高的温度:
所以该液体的末温:
答:(1)金属球的质量为;(2)该液体的比热容为;(3)该液体的末温为。
答案第1页,共2页
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